Einfluss des pH-Werts des Bodens auf Pilzinteraktionen

In der faszinierenden Welt der Bodenökologie spielen die Interaktionen zwischen Ektomykorrhizapilzen (EM) und saprotrophen Pilzen eine entscheidende Rolle für den Kreislauf von Kohlenstoff und Stickstoff, zwei wesentlichen Elementen für die Bodenfruchtbarkeit und das Pflanzenwachstum. Diese Beziehungen sind jedoch nicht statisch: Sie werden von Faktoren wie dem pH-Wert des Bodens, der Stöchiometrie (Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis) und der Identität der Wirtspflanzen stark beeinflusst.

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Die Rolle des pH-Werts des Bodens bei Pilzinteraktionen

Der pH-Wert des Bodens spielt eine wichtige Rolle bei den Wechselwirkungen zwischen Ektomykorrhizapilzen und saprotrophen Pilzen und wirkt sich direkt auf den Abbau organischer Stoffe und die Verfügbarkeit von Nährstoffen aus. Einer neueren Studie zufolge (Fernandez & See, 2025; DOI: 10.1111/nph.70021) variieren diese Wechselwirkungen je nach dem Säuregrad des Bodens erheblich:

Saure Böden (pH < 5) mit Stickstoffbegrenzung: In sehr sauren Böden, in denen Stickstoff knapp ist, stehen Ektomykorrhizapilze vor einer Herausforderung. Sie können mineralisierten Stickstoff von Saprotrophen erwerben oder oxidative Strategien zur Zersetzung von organischem Material anwenden, was die Zersetzungsraten beschleunigt. Darüber hinaus tragen EM-Pilze mit einem niedrigen C:N-Verhältnis indirekt zur Zersetzung bei, indem sie durch die Rotation ihrer Hyphen labilen Kohlenstoff freisetzen und so die saprotrophe Aktivität anregen. Dieser Prozess, der als "beschleunigte Konkurrenz oder Erleichterung" beschrieben wird, unterstreicht die Bedeutung eines angemessenen pH-Managements zur Optimierung der Nährstoffverfügbarkeit.

Schwach saure Böden: In Böden mit einem mittleren pH-Wert ist die hydrolytische Zersetzung von organischem Stickstoff effizienter. Hier können Ektomykorrhizapilze die Zersetzung unterdrücken, indem sie mit saprotrophen Pilzen um Stickstoff konkurrieren, ein Phänomen, das als "Gadgil-Effekt" bekannt ist. Dieser Effekt kann die Zersetzung verlangsamen, was je nach den landwirtschaftlichen Zielen, wie z. B. der Rückhaltung organischer Stoffe oder der Freisetzung von Nährstoffen, von Vorteil oder von Nachteil sein kann.

Böden mit hohem pH-Wert: In Böden mit höherem pH-Wert, in denen anorganischer Stickstoff im Überfluss vorhanden ist, sind die Wechselwirkungen zwischen EM und saprotrophen Pilzen minimal, was fast keine Auswirkungen auf die Zersetzungsraten hat. Dieses Szenario ist typisch für stickstoffreiche Systeme, insbesondere für solche mit Laubbaumstreu, die reich an labilem Stickstoff ist.

Bild: Auswirkungen von EM-Pilzen auf die Zersetzung organischer Stoffe im Boden (Fernandez & See 2025; DOI: 10.1111/nph.70021).

Zusätzliche Faktoren: Gerbstoffchemie und Wirtspflanzen

Neben dem pH-Wert beeinflussen auch andere Faktoren wie die Chemie der Tannine in der Streu und das Vorhandensein von Pflanzen mit unterschiedlichen Mykorrhiza-Assoziationen diese Wechselwirkungen. Tannine können zum Beispiel organischen Stickstoff binden und so seine Verfügbarkeit beeinflussen. In sauren Böden können an organischen Stickstoff gebundene Tannine (Tannin-ON) von EM-Pilzen oxidativ angegriffen werden, während in Böden mit höherem pH-Wert freier organischer Stickstoff (free ON) besser zugänglich ist, was die Konkurrenz zwischen Pilzen verringert.

Auswirkungen auf die Landwirtschaft

Für Landwirte und Bodenbewirtschafter bietet das Verständnis dieser Dynamik die Möglichkeit, die Bodenfruchtbarkeit zu optimieren und die Produktivität der Kulturen zu verbessern. Ein angemessenes Management des pH-Werts im Boden kann die Aktivität von EM und saprotrophen Pilzen beeinflussen, was sich auf die Zersetzung organischer Stoffe und die Freisetzung wichtiger Nährstoffe wie Stickstoff auswirkt.

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Die genaue Kenntnis des pH-Werts des Bodens hilft den Landwirten bei der Entscheidung, ob sie Ergänzungsmittel wie Kalk zur Erhöhung des pH-Werts einsetzen oder Verfahren anwenden müssen, die die Aktivität bestimmter Pilze begünstigen, um den Nährstoffkreislauf zu verbessern.

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